CN102360184B - 用于传输控制器的辅助用户界面 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于传输控制器的辅助用户界面。在实施方式中，一种与辅助用户界面设备兼容的传输控制器被提供。传输控制器具有带操作参数的存储器、控制用户界面、辅助用户界面连接器和传输控制器处理器。传输控制器处理器被配置成传输操作参数到辅助用户界面设备并根据来自辅助用户界面设备的参数指令修改操作参数。传输控制器处理器还被配置成从控制用户界面接收控制指令、基于控制指令和一个或多个操作参数确定输出信号以及传输输出信号到模型交通工具。

Description

用于传输控制器的辅助用户界面

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求于2010年5月5日提交日提交的、题为AUXILIARYUSER INTERFACE FOR A MODEL VEHICLE、序列号为61/331,745的共同待审美国临时专利申请的利益。为了所有的目的，序列号为61/331,745的申请的全部内容由此通过引用并入。

技术领域

本发明涉及模型交通工具传输控制器，并且更特别地涉及用于模型交通工具传输控制器的用户界面。

背景

无线电控制模型交通工具如无线电控制汽车、船或飞机可由传输控制器远程控制。传输控制器通常是带专用硬件内置用户界面的专用硬件设备。在传输控制器中，所有用户输入可通过机械硬件部件如旋钮、刻度盘、轮和开关来接收。用户的输出可只通过硬件部件的标记位置和若干LED来提供。

传输控制器的内置用户界面可分为两个部分：控制用户界面和参数用户界面。控制用户界面直接控制模型交通工具的运动。例如，在典型的模型汽车中，控制用户界面包括转向盘(steering wheel)和节流阀卡锁(throttletrigger)。当用户转动转向盘时，交通工具的轮可以相应移动。当用户向把手(grip)移动卡锁时，交通工具可加速，而当用户远离把手移动卡锁时，交通工具可制动。

参数用户界面允许用户设置操作参数，操作参数间接地控制交通工具的操作。这些参数可被存储在传输控制器的存储器中。这些参数可影响传输控制器如何将来自控制用户界面的输入转化成模型交通工具的输出。传输控制器可以说基于参数和控制用户界面的输入“确定”模型交通工具的输出信号。换句话说，参数可以确定传输控制器是否修改来自控制用户界面的控制指令，并且如果控制指令被修改，则参数可确定控制指令被如何修改。

例如，一些模型交通工具具有反向的转向伺服系统(reversed steeringservos)，意味着当传输控制器指引它右转时，交通工具将左转，而当传输控制器指引它左转时，交通工具将右转。因此，打算使交通工具转向右边的用户将注意到交通工具转向左边，反之亦然。为了解决这个问题，传输控制器可具有存储在存储器中的伺服反向参数。如果伺服反向参数被设置为断开，则传输控制器可正常地传输信号。如果伺服反向参数被设置为开通时，则传输控制器可使传输到交通工具的左/右指令反向，补偿交通工具的反向的转向伺服。因此，使交通工具转向左边的用户指令将促使传输控制器指示交通工具转向右边，这是因为反向的转向伺服将促使交通工具转向左边。同样，使交通工具转向右边的用户指令将促使传输控制器指示交通工具转向左边，这是因为反向的转向伺服将促使交通工具转向右边。

对于二元参数如伺服反向，传输控制器中的内置开关可以是可接受的。然而，对于更复杂的参数，典型的硬件用户界面部件可能是难以驾驭的。例如，加速度曲线参数可确定，响应于节流阀卡锁的不同的移动量，传输控制器将指示模型交通工具加速的量。只用刻度盘、开关等等指定加速度曲线对于多数用户来说可能是困难的。此外，如果用户不能通过图形查看加速度曲线，则用户可能没有办法确定用户是否已经正确地设置了加速度曲线。

典型的硬件用户界面部件也可具有有限的能力向用户提供反馈。只用标签和若干LED通知用户交通工具速度、电池电压、发动机每分钟转数(Revolutions Per Minute，RPM)等等可能是困难的。带有内置图形用户界面的传输控制器可给用户提供更高级的用户界面。然而，生产这样的传输控制器可能成本太高。图形显示和通用用户控制的添加将需要额外部件，这将显著增加传输控制器的成本。此外，供电给这些部件将显著降低传输控制器的电池寿命。

因此，存在对添加更好的用户界面到传输控制器而没有大量添加部件到传输控制器的需要。

发明概述

在实施方式中，一种与辅助用户界面设备兼容的传输控制器被提供。传输控制器具有带操作参数的存储器、控制用户界面、辅助用户界面连接器和传输控制器处理器。传输控制器处理器被配置成传输操作参数到辅助用户界面设备并根据来自辅助用户界面设备的参数指令修改操作参数。传输控制器处理器还被配置成从控制用户界面接收控制指令、基于控制指令和一个或多个操作参数确定输出信号以及传输输出信号到模型交通工具。

附图的描述

为更完整地理解本发明及其优势，现结合附图参考以下的详细描述，在附图中：

图1描绘根据本发明的示例性实施方式的便携式电子设备、传输控制器和接收器的组合；

图2A描绘从示例性传输控制器分解的示例性便携式电子设备的按比例的后右透视图；

图2B描绘连接到示例性传输控制器的示例性便携式电子设备的按比例的后右透视图；

图2C描绘连接到示例性传输控制器的示例性便携式电子设备的按比例的前左透视图；

图2D描绘连接到示例性传输控制器的示例性便携式电子设备的按比例的俯视图；

图2E描绘连接到示例性传输控制器的示例性便携式电子设备的按比例的正视图；

图2F描绘连接到示例性传输控制器的示例性便携式电子设备的按比例的右视图；

图2G描绘连接到示例性传输控制器的示例性便携式电子设备的按比例的左视图；

图3描绘根据本发明的实施方式的显示遥测数据的示例性便携式电子设备用户界面；

图4描绘根据本发明的实施方式的显示用于修改参数设置的滑动调节器的示例性便携式电子设备用户界面；以及

图5描绘根据本发明的实施方式的显示用户可编辑的曲线的示例性便携式电子设备用户界面。

发明的详述

在下面的讨论中，许多具体细节被陈述以提供本发明的全面理解。然而，本领域的那些技术人员将认识到，本发明可被实践而无需这样的具体细节。在其他情况下，众所周知的元件以示意图或框图的形式示出，以免将本发明掩盖在不必要的细节中。此外，对于多数局部、具体细节以及诸如类似物己被省略，因为这样的细节对于获得本发明的完整理解被认为是不是必需的，并被认为在相关领域的普通技术人员的理解范围内。

根据本发明，传输控制器可具有与便携式电子设备通信的能力。传输控制器可单独运行而无需便携式电子设备，并提供基础、内置非图形参数用户界面。为提供扩展的参数用户界面，便携式电子设备可被连接到传输控制器并作为辅助用户界面。便携式电子设备可被连接到传输控制器，其中用户可以与便携式电子设备交互，同时使用传输控制器。

便携式电子设备可以是诸如移动智能电话、个人数字助理和数字音乐播放器的设备。这些设备普遍可得到并且普遍可编程。通过使用便携式电子设备，传输控制器提供的图形用户界面可只具有与便携式电子设备通信所需的硬件而不是内置LCD显示器、触摸屏、音频输出等等。拥有传输控制器和便携电子设备的用户可通过利用便携电子设备中可用的硬件部件来节省传输控制器中额外硬件部件的费用。

许多便携式电子设备能够提供的丰富的图形用户界面比得上个人计算机的图形用户界面。对于输入，这些设备可具有触摸屏或键盘。这些设备可具有带与个人计算机显示器相同的颜色范围的高分辨率显示器。这些设备常常被用作音乐播放器，并因此可以能够产生高品质的音频输出。一些设备可具有振动能力。

许多便携式电子设备也具有用于与外部设备通信的外部界面。外部设备常常是个人计算机。通过外部界面，便携式电子设备可与个人计算机通信，反之亦然。在本发明的示例性实施方式中，便携式电子设备使用外部界面与模型交通工具传输控制器通信，允许便携式电子设备作为用于传输控制器的辅助用户界面。

参考图1，描绘的是根据本发明的示例性实施方式的便携式电子设备102、传输控制器104和接收器106的组合100。传输控制器104和接收器106可通过无线电链路108无线电通信，如本领域已知的。尽管它们这样命名，传输控制器104和接收器106都可以能够同时发送和接收无线电通信。因此，传输控制器104和接收器106可以都被称为“收发器”，但是为区分这两个设备，本文将使用术语“传输控制器”和“接收器”。

便携式电子设备102可以是智能电话或数字音乐播放器。示例性便携式电子设备是由苹果公司生产的iPhone和iPod Touch。这些示例性便携式电子设备都可以接受通过触摸屏的用户输入。便携式电子设备102可通过便携式电子设备102的外部界面102A连接到传输控制器104。外部界面102A可以是便携式电子设备102的常规硬件界面，如由便携式电子设备102与个人计算机通信使用的连接。

传输控制器104可具有用于存储便携式电子设备102的对接件(dock)，使得用户可以更容易地同时操作两个设备。典型的便携式电子设备102可物理上体积比典型的传输控制器104小或者体积上至少没有大太多。原因是，用户可期待操作便携式电子设备102的同时用传输控制器104控制交通工具。如果传输控制器104被设计成双手保持，则对于用户来说可能难以使用大太多的便携式电子设备102。

便携式电子设备102可以执行用于与传输控制器104通信的软件应用。该软件应用可通过互联网下载向便携式电子设备102提供。互联网下载是用于许多便携式电子设备的常见软件应用交付方法。

传输控制器104可具有处理器104A。处理器104A可确定什么输出信号通过无线电链路108传输给接收器106。输出信号可以由来自控制用户界面104B的用户输入和存储在存储器104C中的一个或多个参数确定。控制用户界面104B可以是传输控制器104的部件，其允许用户直接控制模型交通工具的操作。这些部件可包括转向盘和节流阀卡锁。一旦处理器104A确定应被传输的输出信号，它就可以通过射频模块发送该信号。

传输控制器104可以通过辅助用户界面连接器104E连接到便携式电子设备102的外部界面102A。外部界面102A和辅助用户界面连接器104E之间的连接可以是有线或无线的，并且有线连接可通过直接接触或通过两个设备之间的电缆。在一些实施方式中，辅助用户界面连接器104E可包括电缆，电缆的一端永久连接到传输控制器104。

外部界面102A和辅助用户界面连接器104E之间的无线连接可以是蓝牙连接。外部界面102A和辅助用户界面连接器104E之间的无线连接也可以是使用标准如IEEE802.11的无线局域网络连接，也称为Wi-Fi。外部界面102A和辅助用户界面连接器104E可包括蓝牙或802.11收发器。便携式电子设备102可以是移动智能电话，并且许多移动智能电话包括蓝牙和802.11发射器。辅助用户界面104E可利用内置到传输控制器104的蓝牙或802.11收发器或者带有蓝牙或802.11收发器的外部软件狗(dongle)。

使用外部界面102A和辅助用户界面连接器104E之间的无线连接的一个优势是，单一传输控制器104可以容易地支持不同类型的便携式电子设备102。不同的便携式电子设备制造商可以使用关于他们的便携式电子设备的不同物理连接。因此，对于每种类型的便携式电子设备，传输控制器104可能需要单独的外部界面102A。相反，诸如蓝牙或802.11的无线标准通常可由各种设备支持。

使用外部界面102A和辅助用户界面连接器104E之间的无线连接的另一优势是，无线连接允许便携式电子设备102与传输控制器104分离。例如，用户的伙伴(pit man)可以使用便携式电子设备102，同时用户继续操作带传输控制器104的交通工具。此外，如果使用无线局域网连接如IEEE802.11，则多个便携式电子设备102可与单一传输控制器104在同一时间通信。因此，用户和用户的伙伴可都具有有效的便携式电子设备102，同时用户用传输控制器104控制交通工具。

当便携式电子设备102没有被连接时，用户可以通过参数用户界面104D修改存储器104C中的参数。参数界面104D可允许用户修改基础参数，如伺服反向、转向灵敏度和节流阀灵敏度。这些基础参数可足以让用户操作模型交通工具，但是可能会受限于参数界面104D的输入和输出能力。

当用户将便携式电子设备102连接到辅助用户界面连接器104E时，便携式电子设备102可给用户提供允许用户获得额外参数和额外反馈的图形用户界面。图形用户界面还可以独自给用户提供访问通过传输控制器104可得到的相同参数和反馈的机会。当便携式电子设备102被连接时，参数用户界面104D可变得不能操作。

为显示参数，辅助用户界面设备102可向处理器104A请求参数。为响应该要求，参数104A可将来自存储器104C的参数传输到便携式电子设备102。

当用户选择使用便携式电子设备102修改参数时，便携式电子设备102传输参数指令到传输控制器104。参数指令指示处理器104A根据用户的输入修改存储器104C中的参数。

便携式电子设备102可以通过传输控制器104传输信号到交通工具并从交通工具接收信号。通过由便携式电子设备102提供的图形用户界面，用户可以设置存储在存储器104C中的不同参数。用户可以设置、能够设置在存储器104C中的参数，同时操作模型交通工具、同时不操作模型交通工具或两者兼而有之。

遥测传感器112可被安装在模型交通工具上。由遥测传感器112捕获的遥测数据可被提供给接收器106，接收器106可通过无线电链路108将该数据传输到传输控制器104。遥测数据可包括诸如发动机温度、发动机RPM、速度、电池电压和燃料水平的数据。然后，如果便携式电子设备102被连接，则传输控制器104可向便携式电子设备102提供该数据。遥测数据可通过传输控制器104的内置部件提供给用户，但是将便携式电子设备102包括进来则可大大改善遥测数据给用户的呈现。例如，除了使用其图形显示，便携式电子设备102可通过其音频和振动能力向用户提供反馈。

利用辅助用户界面的输出能力的示例性参数是模型交通工具中的加速度传感器。该加速度传感器可用于检测模型交通工具的撞击、碰撞、跳跃以及着陆。加速度传感器可以通过接收器106、无线电链路108和传输控制器104向便携式电子设备102提供加速度数据。便携式电子设备102可能会在模型交通工具的加速度突然变化的时段期间震动，向用户提供额外的反馈。因为反馈是能触知的，所以即使当用户不正在查看传输控制器104或便携式电子设备102，用户也可以接收反馈。

便携式电子设备102可与传输控制器104的处理器104A通信。便携式电子设备102可传输写命令到处理器104A、指示处理器104A修改传输控制器104的存储器中特定参数的值。便携式电子设备102可传输读命令到处理器104A、指示处理器104A给便携式电子设备102提供存储器104C中特定参数的值或由遥测传感器110记录的特定遥测值。便携式电子设备102也可周期地传输值到便携式电子设备102，省去读命令的必要性。

参考图2A-2G，描绘的是根据本发明的实施方式、带有提供辅助用户界面的、连接的便携式电子设备202的传输控制器200。图2A-2G的每个按比例示出本发明的示例性实施方式的相对比例。传输控制器200包括转向盘204和节流阀卡锁206。转向盘204和节流阀卡锁206与传输控制器200上的任何其它用户输入部件一起可以组成用于传输控制器200的控制用户界面。通过控制用户界面，用户可以驱动与传输控制器200无线电通信的模型交通工具。用户可以使用两只手正常地驱动模型交通工具，右手操作转向盘204而左手操作节流阀卡锁206。

传输控制器200具有支撑转向盘204和节流阀卡锁206的基座。如图2A所示，基座中的凹口形成对接件208，对接件208具有可以适当地保持便携式电子设备202的三面壁。对接件208具有用于将传输控制器200连接到便携式电子设备202的外部界面212的辅助用户界面连接器210。如图2A和2B所示，便携式电子设备202可滑进对接件208中，促使辅助用户界面连接器210连接到外部界面212。在图2A-2G的实施方式中，便携式电子设备202直接连接进外部界面212。然而，如前所述，电缆或无线连接可以被使用。

当连接时，便携式电子设备202可以提供用于传输控制器200的辅助用户界面。辅助用户界面可利用便携式电子设备202的触摸屏，并提供传输控制器200的基础用户界面中不可得到的额外输入和输出能力。对接件208和辅助用户界面连接器210可被定位，其中用户可以很容易地看到便携式电子设备202的屏幕，同时操作带方转向盘204和节流阀控制206的模型交通工具。用户还可以通过从转向盘204移动用户的右手来操作便携式电子设备202的触摸屏，同时用用户的左手继续抓住传输控制器200。

参考图3，描绘的是示例性便携式电子设备用户界面300。便携式电子设备用户界面300可具有高对比度配色方案，用于明亮光线下的更好可视性。便携式电子设备用户界面300包括面板302、304、306和308。用户可以指定被显示的面板的数量、大小、排列和内容。

在用户界面300中，面板302显示一圈计时器(lap timer)，面板304显示圈次计数，面板306显示电池电压，以及面板308显示发动机RPM。由用户界面显示的面板的大小、数量、排列和内容可以被用户修改。例如，代替面板308中所示的发动机RPM，用户可以选择显示三个面板的第二行到具有面板302、304和306的列的右边。关于可在面板上显示的内容的一些额外选项包括发动机温度、交通工具速度、剩余圈、总运行时间和交通工具燃料水平。

值得注意的是，面板308包括RPM刻度盘的图形显示。这些图形显示可随时显示在便携式电子设备的LCD显示器上。然而，在一般不具有LCD显示器或等价物的传输控制器上示出这样的图形显示，可能需要包括额外部件，增加了传输控制器的成本和复杂性。

参考图4，描绘的是第二示例性便携式电子设备用户界面400。便携式电子设备界面400可允许用户修改存储在所连接的传输控制器的存储器中的参数设置。所示的4个滑动调节器402、404、406和408允许用户设置不同参数。

可通过便携式电子设备设置的参数可以不包括或可重叠可通过相关传输控制器的参数用户界面设置的参数。在示例性实施方式中，用于设置不同参数的传输控制器104的内置参数用户界面上的机制可以是被称为MF(多功能)刻度盘的刻度盘。通过MF刻度盘和相关的硬件，用户可以选择和修改参数。

在便携式电子设备界面400中，只有MF刻度盘和便携式电子设备界面400的一个可以控制特定时间处的给定参数。滑动调节器402，用于转向灵敏度的滑动调节器，被示出为禁用，因为它正由MF刻度盘控制。用户可能被要求使用MF刻度盘，而不是滑动调节器402，来修改转向灵敏度。

用户可以按下MF刻度盘启用按钮412以禁用MF刻度盘控制任何参数。一旦用户按下MF刻度盘启用按钮412，滑动调节器402可变成启用，因为转向灵敏度不再由MF刻度盘控制。然后，所有滑动调节器402、404、406和408可以使用。

用户可以通过按下选择功能按钮414轮转哪个参数由MF刻度盘控制。如果用户要按下选择功能按钮414，则由MF刻度盘控制的参数可以从转向灵敏度变化到ABS*。因此，滑动调节器402可变成启用而滑动调节器404可变成禁用。

MF刻度盘图标416可作为视觉提示，按钮412和414与MF刻度盘相关。图形418给用户提供受MF刻度盘控制的参数的图形显示。

因为典型的便携式电子设备102可以比典型的传输控制器104提供丰富的输入和输出功能，所以便携式电子设备102可提供对于单独的传输控制器104将不可能提供的用户控制和反馈。参考图5，描绘的是用于修改采用曲线502如加速度曲线形式的参数的用户界面500。通过用户界面500，用户可看到当前存储的曲线502并使用便携式电子设备102的触摸屏修改它。用户可以能够用触摸屏直观地放置并拖动加速度曲线502上的点504。用于修改曲线502的同样方便的用户界面只使用传输控制器104的内置刻度盘和LED可能难以实现。

本发明可以提供用于模型交通工具传输控制器的改进的输入和输出能力而无显著增加传输控制器的成本和复杂性。相反，传输控制器可具有辅助用户界面连接器，允许便携式电子设备作为用于模型交通工具的可拆卸的、辅助用户界面。

虽然已参考具体实施方式描述了本发明，但是这些描述并不意味着要以限制意义解释。所公开的实施方式的各种修改以及本发明的可选实施方式对经过参考本发明的描述后的本领域的技术人员将变得明显。因此，设想权利要求将覆盖落在本发明的真实范围和精神内的任何此类的修改或实施方式。

Claims (23)

1.一种与辅助用户界面设备兼容的传输控制器，所述传输控制器包括：

存储器，其具有一个或多个操作参数；

控制用户界面，其用于控制模型交通工具；

辅助用户界面连接器，其用于连接到所述辅助用户界面设备；以及

传输控制器处理器，其被配置成：

传输所述一个或多个操作参数到所述辅助用户界面设备；以及

根据来自所述辅助用户界面设备的参数指令修改所述一个或多个操作参数；

从所述控制用户界面接收控制指令；

基于所述控制指令和所述一个或多个操作参数确定输出信号；以及

传输所述输出信号到所述模型交通工具。

2.如权利要求1所述的传输控制器，还包括对接件，当所述传输控制器被连接到所述辅助用户界面连接器时，所述对接件被配置成将所述辅助用户界面设备固定到所述传输控制器。

3.如权利要求2所述的传输控制器，其中，所述对接件包括在所述传输控制器的基座中的凹口。

4.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述辅助用户界面连接器包括无线收发器。

5.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述控制用户界面控制所述模型交通工具的转向和节流阀。

6.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述一个或多个操作参数包括伺服反向参数。

7.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述一个或多个操作参数包括加速度曲线。

8.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述传输控制器处理器被配置成根据来自所述辅助用户界面设备的指令修改所述一个或多个操作参数，同时所述传输控制器包括到模型交通工具的无线电链路。

9.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述传输控制器处理器被配置成根据来自所述辅助用户界面设备的指令修改所述一个或多个操作参数，同时所述控制用户界面可操作来控制所述模型交通工具。

10.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述传输控制器处理器还被配置成：

从所述模型交通工具接收遥测信号；以及

向所述辅助用户界面设备提供所述遥测信号。

11.如权利要求10所述的传输控制器，其中，所述遥测信号表示由发动机温度、发动机每分钟转数(RPM)、交通工具速度、电池电压以及燃料水平组成的组的一个。

12.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述辅助用户界面设备包括便携式电子设备。

13.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述辅助用户界面设备包括移动电话。

14.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述辅助用户界面设备包括个人数字助理。

15.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述辅助用户界面设备包括数字音乐播放器。

16.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述辅助用户界面设备具有比所述传输控制器小的物理体积。

17.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述处理器被配置成至少通过基于所述一个或多个操作参数确定是否修改所述控制指令来确定所述输出信号。

18.如权利要求1所述的传输控制器，其中，所述处理器被配置成至少通过基于所述一个或多个操作参数确定如何修改所述控制指令来确定所述输出信号。

19.如权利要求1所述的传输控制器，还包括用于修改所述一个或多个操作参数的内置参数用户界面。

20.如权利要求19所述的传输控制器，其中，当所述辅助用户界面设备被连接到所述辅助用户界面连接器时，所述内置参数用户界面的至少一部分变为不能操作。

21.一种与辅助用户界面设备操作的方法，包括：

创建传输控制器和模型交通工具之间的无线电链路；

将至少一个操作参数存储在所述传输控制器的存储器中；

将辅助用户界面设备连接到所述传输控制器；

传输所述至少一个操作参数到所述辅助用户界面设备；

从所述辅助用户界面设备接收参数指令；

在所述无线电链路与所述模型交通工具连接的过程中，根据所述参数指令修改所述至少一个操作参数；

从所述传输控制器的控制用户界面接收控制指令；

基于所述控制指令和所述至少一个操作参数确定输出信号；以及

通过所述无线电链路传输所述输出信号到所述模型交通工具。

22.如权利要求21所述的方法，还包括：

操作所述传输控制器的内置参数用户界面；以及

根据所述内置参数用户界面的操作修改所述至少一个操作参数。

23.如权利要求21所述的方法，其中，将所述辅助用户界面设备连接到所述传输控制器包括：

通过无线连接将所述辅助用户界面设备连接到所述传输控制器。